EP3046124B1 - Schalt- und schutzeinrichtung für hochvolt-bordnetze - Google Patents

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EP3046124B1
EP3046124B1 EP15194104.4A EP15194104A EP3046124B1 EP 3046124 B1 EP3046124 B1 EP 3046124B1 EP 15194104 A EP15194104 A EP 15194104A EP 3046124 B1 EP3046124 B1 EP 3046124B1
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EP
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bridge
switching
fuse
protection device
contacts
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Andreas Minke
Karsten Haupt
Ernst-Dieter Wilkening
Hendrik-Christian Köpf
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Volkswagen AG
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Volkswagen AG
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Publication date
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    • H01H9/30—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts
    • H01H9/46—Means for extinguishing or preventing arc between current-carrying parts using arcing horns

Definitions

  • the invention relates to a switching and protective device for high-voltage vehicle electrical systems, in particular for high-voltage vehicle electrical systems in a motor vehicle.
  • Switchgear and protective devices for high-voltage on-board systems serve to carry the rated current as well as a possibly temporary overcurrent of the high-voltage on-board electrical system.
  • the high-voltage electrical system is preferably separated all poles at each turn-off.
  • the protective device serves to separate a high-voltage battery in the case of fault currents that are greater than the overcurrents.
  • the protective devices are usually designed as fuses.
  • the switching devices are preferably designed as a DC voltage switch in the form of a relay. Embodiments are also possible in all-pole disconnections, where a switching device is designed as a relay and a switching device as a power semiconductor.
  • the fuses usually used are hermetically sealed fuses with ceramic or plastic housings in which several fuse links with defined bottlenecks are connected in parallel.
  • the housings are additionally filled with an extinguishing medium such as sand.
  • an arc quenching device for an electrical installation switching device wherein the service switching device comprises a formed of a fixed and a movable contract item contact point.
  • the arc quenching device comprises a plurality of arc quenching plates having arc quenching package.
  • a switchgear and protection device for high-voltage vehicle electrical systems comprising a DC voltage switch and a fuse
  • the DC voltage switch comprises a housing, at least two fixed contacts and a bridge, which is designed to be movable to the fixed contacts.
  • the bridge is formed of an electrical insulator, wherein on the bridge, two contacts are arranged, which are arranged on the bridge, that they contact the stationary contacts upon movement of the bridge in the direction of the fixed contacts.
  • the two arranged on the bridge contacts are electrically connected to each other by the fuse.
  • the invention is based on the technical problem of providing a switching and protective device that requires less space.
  • the switching and protection device for high-voltage vehicle electrical systems includes a DC voltage switch and a fuse.
  • the DC voltage switch has a housing, at least two fixed contacts and a bridge, wherein the bridge is designed to be movable relative to the stationary contacts, wherein the bridge is moved by means of a linkage, for example, against a spring.
  • the housing is preferably hermetically, ie gas-tight, formed.
  • the bridge is formed of an electrical insulator, wherein on the bridge, two contacts are arranged, which are arranged on the bridge, that they contact in a movement of the bridge in the direction of the fixed contacts, the two contacts on the bridge through the Fuse are connected together.
  • the fuse is integrated into the switching device, which leads to a slight increase in the space of the switching device, but this leads to the elimination of the external fuse with its hermetic housing to an overall reduced space.
  • Another advantage is that the tripping characteristic of the integrated fuse can be set more precisely so that even reduced switch-off times can be achieved.
  • the contacts are bolted or potted or injected with the bridge.
  • the fuse is completely embedded in the bridge. Fully embedded means that the fuse is completely enclosed by the insulating material of the bridge (with the exception of the contact points to the contacts).
  • the embedding in the insulating material of the bridge allows a very compact design. To ensure the deletion of the switching arc while various additional measures are possible.
  • the bridge consists of a highly outgassing at the melting temperature of the fuse material such as preferably plexiglass or polyoxymethylene. This results in a large increase in pressure due to the formation of gas as well as simultaneous cooling by the chemical decomposition processes in the switching device, causing the erasing operation.
  • the bridge may also consist of a ceramic or more generally of a erosion-resistant, electrically insulating and thermally conductive material.
  • the basic idea is to extract thermal energy from the arc via the thermal conductivity of the material of the bridge in order to extinguish it.
  • electrically conductive rails are arranged parallel to the fixed contacts, between which an insulating body is arranged, which in each case has a gap relative to the rails.
  • the basic principle is analogous to the strongly outgassing material. Through the running rail of the arc is pressed into the narrow gap where it extends along and locally heated the insulator locally. Thus, it comes to outgassing, with the increasing pressure leads to a quenching of the arc.
  • conductive structures preferably wedge-shaped structures, can be arranged on the bridge, which are designed such that they direct the arc between the running rail and the insulating body, so as to accelerate the extinction.
  • quenching plates are arranged above the bridge, which are preferably arranged in parallel.
  • the quenching plates are further preferably made of brass or iron, which then form so-called magnetic splitter plate packages. Due to the magnetization they suck the arc between the sheets, which leads to a Series connection of multiple arcs leads, which then force the current to be disconnected to zero due to the overall higher arc voltage.
  • the relatively cold quenching plates additionally remove heat energy from the arcs, which leads to an increase in the resistance of the arcs. This leads to a fast extinction of the arcs.
  • an insulating body is arranged such that it is moved when melting the fuse between the contacts, so as to interrupt the arc.
  • the insulating body is preferably wedge-shaped. The movement of the insulating body can be triggered for example by means of a pyrotechnic propellant charge. Alternatively, a preloaded spring can be used, which relaxes when melting the fuse.
  • a switching and protective device 1 is shown.
  • the switching and protective device 1 has a hermetic housing 2, are led out of the two fixed contacts 3.
  • HV lines 4 can then be connected, which then connect, for example, the switching and protection device 1 with a HV battery, not shown, and a DC link.
  • the switching and protection device 1 on a bridge 5, which consists of an electrical insulator.
  • the bridge 5 is connected to a linkage 6, which is guided downward from the housing 2.
  • the linkage 6 is movable by a magnetic force against a spring or a similar actuator upwards.
  • the bridge 5 is connected to two contact elements 7.
  • the contact elements 7 each have a contact 8 and a hollow cylinder 9, which are interconnected by a base member 10.
  • a fuse 12 is arranged in the form of a wire 11 electrically conductive.
  • the connection between wire 11 and hollow cylinder 9 may be, for example, a clamping or screw connection. Other types of attachment are possible, but the attachment must be thermally stable.
  • the contact element 7 is then screwed to the bridge.
  • the connection between contact element 7 and bridge 5 can be made by alternative attachment methods. In this case, then the hollow cylinder 9 can also be replaced by another element for receiving the wire 11.
  • Hollow cylinder 9 and base member 10 are preferably in one piece.
  • the contact 8 is used in the illustrated embodiment as a separate part in the base member 10, but may also be integrally formed therewith. The contact 8 is matched to the shape and position of the fixed contacts 3.
  • the wire 11 is dimensioned such that it can carry the rated current as well as the operational overcurrent, whereas in case of fault currents greater than a threshold value, it evaporates explosively via the overcurrents.
  • the tripping characteristic of the wire 11 can be set very well in comparison to the prior art, so that the triggering can be faster and more reliable.
  • a rod 6 associated coil (not shown) is energized and due to a magnetic force, the linkage 6 moves against a spring force upwards. Then touch the contacts 8 and the fixed contacts 3, the electrical connection between the fixed contacts 3 is made.
  • the wire evaporates 11, wherein a forming arc is extinguished by means of the pressure increase due to the explosive evaporation.
  • the contacts 8 and the fixed contacts 3 preferably remain in contact so as not to form another arc.
  • FIG. 2 an alternative switching and protective device 1 is shown, wherein like elements are provided with the same reference numerals. It should be noted that the cut compared to Fig. 1 was put differently.
  • the contact element 7 again has a contact 8 and a base element 10, which are riveted or soldered together, for example, which is indicated by the dashed line. Alternatively, these may be formed in one piece or the contact 8 is inserted into the base member 10.
  • the base member 10 is preferably bolted to the bridge 5, which is also indicated by the dashed line. Between the two base elements 10 is the fuse 12, which is partially embedded in the bridge 5 (also indicated by dashed lines). The connection between the fuse 12 and the base elements 10 is for example a plug connection.
  • the bridge 5 is preferably made of a strong outgassing material such as Plexiglas or POM (polyoxymethylene).
  • a further alternative switching and protective device 1 is shown, wherein the same elements are again provided with the same reference numerals.
  • the switching device is shown in the closed state, ie, the contacts 8 contact the fixed contacts 3.
  • the switching and protection device 1 has two rails 13, each extending parallel to the fixed contacts 3 and are screwed to them.
  • an insulating body 14 is arranged, which has in each case a gap on the rails 13 opposite sides. The gap runs parallel to the rails 13.
  • the insulating body 14 consists of a highly gassing material such as Plexiglas or POM.
  • the insulating body 14 is screwed to the housing 2, for example.
  • two conductive structures 15 are further arranged, between which the fuse 12 extends.
  • the lead structures 15 are wedge-shaped and screwed, for example, with the base elements 10.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schalt- und Schutzeinrichtung für Hochvolt-Bordnetze, insbesondere für Hochvolt-Bordnetze in einem Kraftfahrzeug.
  • Schalt- und Schutzeinrichtungen für Hochvolt-Bordnetze dienen dazu, den Nennstrom sowie einen gegebenenfalls vorübergehenden Überstrom des Hochvolt-Bordnetzes zu führen. Über die Schalteinrichtung wird das Hochvolt-Bordnetz bei jedem Ausschaltvorgang vorzugsweise allpolig getrennt. Die Schutzeinrichtung dient hingegen zur Trennung einer Hochvolt-Batterie bei Fehlerströmen, die größer als die Überströme sind. Die Schutzeinrichtungen sind dabei üblicherweise als Schmelzsicherungen ausgebildet. Die Schalteinrichtungen sind vorzugsweise als Gleichspannungsschalter in Form eines Relais ausgebildet. Dabei sind bei allpoligen Trennungen auch Ausführungsformen möglich, wo eine Schalteinrichtung als Relais und eine Schalteinrichtung als Leistungshalbleiter ausgebildet ist.
  • Die üblicherweise eingesetzten Schmelzsicherungen sind hermetisch abgedichtete Sicherungen mit Keramik- oder Kunststoffgehäusen, in denen mehrere Schmelzleiter mit definierten Engstellen parallel geschaltet sind. Vorzugsweise sind die Gehäuse zusätzlich mit einem Löschmedium wie beispielsweise Sand gefüllt.
  • Neben dem dadurch nicht zu vernachlässigenden Bauraum der Schmelzsicherungen stellen insbesondere die Anforderungen in einem Hochvolt-Bordnetz für Kraftfahrzeuge bezüglich der Auslösecharakteristik hohe Anforderungen. So können beispielsweise die zulässigen Überströme relativ hoch sein. Des Weiteren sind durch die Parallelschaltung fertigungsbedingte Bauteiltoleranzen zu berücksichtigen, was somit die zu erreichenden Ausschaltzeiten vergrößert.
  • Aus der DE 20 2012 013 107 U1 ist eine Lichtbogenlöscheinrichtung für ein elektrisches Installationsschaltgerät bekannt, wobei das Installationsschaltgerät eine aus einem feststehenden und einem beweglichen Kontraktstück gebildete Kontaktstelle umfasst. Dabei umfasst die Lichtbogenlöscheinrichtung ein mehrere Lichtbogenlöschbleche aufweisendes Lichtbogenlöschpaket.
  • Aus der JP 2005 005 243 A ist eine Schalt- und Schutzeinrichtung für Hochvolt-Bordnetze bekannt, umfassend einen Gleichspannungsschalter und eine Schmelzsicherung, wobei der Gleichspannungsschalter ein Gehäuse, mindestens zwei feststehende Kontakte und eine Brücke, die beweglich zu den feststehenden Kontakten ausgebildet ist, aufweist. Die Brücke ist aus einem elektrischen Isolator gebildet, wobei auf der Brücke zwei Kontakte angeordnet sind, die derart auf der Brücke angeordnet sind, dass diese bei einer Bewegung der Brücke in Richtung der feststehenden Kontakte die feststehenden Kontakte kontaktieren. Dabei sind die beiden auf der Brücke angeordneten Kontakte durch die Schmelzsicherung miteinander elektrisch verbunden.
  • Ähnliche Schalt- und Schutzeinrichtungen sind aus der US 2013/127583 A1 sowie der US 1,536,355 A bekannt.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Schalt- und Schutzeinrichtung zu schaffen, die weniger Bauraum benötigt.
  • Die Lösung des technischen Problems ergibt sich durch eine Schalt- und Schutzeinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Hierzu umfasst die Schalt- und Schutzeinrichtung für Hochvolt-Bordnetze einen Gleichspannungsschalter und eine Schmelzsicherung. Der Gleichspannungsschalter weist ein Gehäuse, mindestens zwei feststehende Kontakte und eine Brücke auf, wobei die Brücke beweglich zu den feststehenden Kontakten ausgebildet ist, wobei die Brücke beispielsweise mittels eines Gestänges gegen eine Feder bewegt wird. Das Gehäuse ist dabei vorzugsweise hermetisch, d.h. gasdicht, ausgebildet. Die Brücke ist aus einem elektrischen Isolator gebildet, wobei auf der Brücke zwei Kontakte angeordnet sind, die derart auf der Brücke angeordnet sind, dass diese bei einer Bewegung der Brücke in Richtung der feststehenden Kontakte diese kontaktieren, wobei die beiden Kontakte auf der Brücke durch die Schmelzsicherung miteinander verbunden sind. Durch diese Ausgestaltung wird die Schmelzsicherung in die Schalteinrichtung integriert, was zu einer geringfügigen Vergrößerung des Bauraums der Schalteinrichtung führt, was aber durch den Wegfall der externen Schmelzsicherung mit ihrem hermetischen Gehäuse zu einem insgesamt verringerten Bauraum führt. Ein weiterer Vorteil ist, dass sich die Auslösecharakteristik der integrierten Schmelzsicherung genauer einstellen lässt, sodass auch verringerte Ausschaltzeiten erreichbar sind. Vorzugsweise sind die Kontakte mit der Brücke verschraubt oder vergossen oder eingespritzt.
  • Dabei ist die Schmelzsicherung vollständig in die Brücke eingebettet. Vollständig eingebettet bedeutet dabei, dass die Schmelzsicherung komplett von dem Isolierstoff der Brücke umschlossen ist (mit Ausnahme der Kontaktierungsstellen zu den Kontakten). Die Einbettung in den Isolierstoff der Brücke erlaubt dabei eine sehr kompakte Bauform. Zur Sicherstellung des Löschens des Schaltlichtbogens sind dabei verschiedene ergänzende Maßnahmen möglich.
  • In einer Ausführungsform besteht die Brücke aus einem bei der Schmelztemperatur der Schmelzsicherung stark ausgasenden Material wie vorzugsweise Plexiglas oder Polyoxymethylen. Dies führt zu einem starken Druckanstieg aufgrund der Gasbildung sowie einer gleichzeitigen Kühlung durch die chemischen Zersetzungsvorgänge in der Schalteinrichtung, was den Löschvorgang bewirkt.
  • Alternativ kann die Brücke auch aus einer Keramik bestehen oder allgemeiner aus einem abbrandfesten, elektrisch isolierenden und thermisch leitfähigen Material. Der Grundgedanke dabei ist, dem Lichtbogen über die thermische Leitfähigkeit des Materials der Brücke thermische Energie zu entziehen, um ihn so zum Verlöschen zu bringen.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind parallel zu den feststehenden Kontakten elektrisch leitende Laufschienen angeordnet, zwischen denen ein Isolierkörper angeordnet ist, der gegenüber den Laufschienen jeweils einen Spalt aufweist. Das Grundprinzip ist dabei analog dem stark ausgasenden Material. Durch die Laufschiene wird der Lichtbogen in den engen Spalt gedrückt, wo sich dieser entlang erstreckt und den Isolierkörper lokal stark erhitzt. Somit kommt es zu Ausgasungen, wobei der steigende Druck zu einem Löschen des Lichtbogens führt.
  • Dabei können auf der Brücke Leitstrukturen, vorzugsweise keilförmige Strukturen, angeordnet sein, die derart ausgebildet sind, dass diese den Lichtbogen zwischen die Laufschiene und den Isolierkörper lenken, um so das Erlöschen zu beschleunigen.
  • In einer alternativen Ausführungsform sind oberhalb der Brücke Löschbleche angeordnet, die vorzugsweise parallel angeordnet sind. Die Löschbleche sind weiter vorzugsweise aus Messing oder Eisen, die dann sogenannte magnetische Löschblechpakete bilden. Aufgrund der Magnetisierung saugen diese den Lichtbogen zwischen die Bleche, was zu einer Reihenschaltung mehrerer Lichtbögen führt, die dann aufgrund der insgesamt höheren Bogenbrennspannung den abzuschaltenden Strom zu Null zwingen. Dabei entziehen die relativ kalten Löschbleche den Lichtbögen zusätzlich Wärmeenergie, was zu einer Widerstandserhöhung der Lichtbögen führt. Dies führt zu einem schnellen Verlöschen der Lichtbögen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist ein Isolierkörper derart angeordnet, dass dieser bei Schmelzen der Schmelzsicherung zwischen die Kontakte bewegt wird, um so den Lichtbogen zu unterbrechen. Der Isolierkörper ist dabei vorzugsweise keilförmig ausgebildet. Die Bewegung des Isolierkörpers kann dabei beispielsweise mittels eines pyrotechnischen Treibsatzes ausgelöst werden. Alternativ kann eine vorgespannte Feder zum Einsatz kommen, die beim Schmelzen der Schmelzsicherung entspannt.
  • Die Figuren zeigen drei Beispiele, die kein Teil der beanspruchten Erfindung sind:
    • Fig. 1
    eine schematische Schnittdarstellung durch eine erste Schalt- und Schutzeinrichtung,
    Fig. 2
    eine schematische Schnittdarstellung durch eine zweite Schalt- und Schutzeinrichtung und
    Fig. 3
    eine schematische Schnittdarstellung durch eine dritte Schalt- und Schutzeinrichtung.
  • In der Fig. 1 ist eine Schalt- und Schutzeinrichtung 1 dargestellt. Die Schalt- und Schutzeinrichtung 1 weist ein hermetisches Gehäuse 2 auf, aus dem zwei feststehende Kontakte 3 herausgeführt sind. An den feststehenden Kontakten 3 können dann HV-Leitungen 4 angeschlossen werden, die dann beispielsweise die Schalt- und Schutzeinrichtung 1 mit einer nicht dargestellten HV-Batterie und einem Zwischenkreis verbinden. Weiter weist die Schalt- und Schutzeinrichtung 1 eine Brücke 5 auf, die aus einem elektrischen Isolator besteht. Die Brücke 5 ist mit einem Gestänge 6 verbunden, das nach unten aus dem Gehäuse 2 geführt ist. Das Gestänge 6 ist dabei durch eine magnetische Kraft gegen eine Feder oder einen ähnlichen Aktor nach oben bewegbar. Die Brücke 5 ist mit zwei Kontaktelementen 7 verbunden. Die Kontaktelemente 7 weisen jeweils einen Kontakt 8 und einen Hohlzylinder 9 auf, die durch ein Basiselement 10 miteinander verbunden sind. Zwischen den Hohlzylindern 9 ist eine Schmelzsicherung 12 in Form eines Drahtes 11 elektrisch leitend angeordnet. Die Verbindung zwischen Draht 11 und Hohlzylinder 9 kann beispielsweise eine Klemm- oder Schraubverbindung sein. Andere Befestigungsarten sind möglich, wobei die Befestigung thermisch stabil sein muss. Über den Hohlzylinder 9 wird dann das Kontaktelement 7 mit der Brücke verschraubt. Auch die Verbindung zwischen Kontaktelement 7 und Brücke 5 kann durch alternative Befestigungsverfahren erfolgen. In diesem Fall kann dann der Hohlzylinder 9 auch durch ein anderes Element zur Aufnahme des Drahtes 11 ersetzt werden. Hohlzylinder 9 und Basiselement 10 sind vorzugsweise einstückig. Der Kontakt 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als separates Teil in das Basiselement 10 eingesetzt, kann aber auch einstückig mit diesem ausgebildet sein. Der Kontakt 8 ist dabei auf die Form und Lage der feststehenden Kontakte 3 abgestimmt.
  • Der Draht 11 ist derart dimensioniert, dass dieser den Nennstrom als auch den betriebsbedingten Überstrom führen kann, hingegen bei Fehlerströmen größer einem Schwellwert über den Überströmen explosionsartig verdampft. Dabei lässt sich die Auslösecharakteristik des Drahtes 11 im Vergleich zum Stand der Technik sehr gut einstellen, sodass die Auslösung schneller und zuverlässiger erfolgen kann. Im regulären Betrieb wird beispielsweise eine dem Gestänge 6 zugeordnete Spule (nicht dargestellt) bestromt und aufgrund einer magnetischen Kraft das Gestänge 6 gegen eine Federkraft nach oben bewegt. Berühren sich dann die Kontakte 8 und die feststehenden Kontakte 3, so ist die elektrische Verbindung zwischen den feststehenden Kontakten 3 hergestellt. Kommt es dann zu einem Fehlerstrom, verdampft der Draht 11, wobei ein sich bildender Lichtbogen mit Hilfe der Druckerhöhung aufgrund der explosionsartigen Verdampfung gelöscht wird. Dabei bleiben die Kontakte 8 und die feststehenden Kontakte 3 vorzugsweise in Kontakt, um nicht einen weiteren Lichtbogen zu bilden.
  • In der Fig. 2 ist eine alternative Schalt- und Schutzeinrichtung 1 dargestellt, wobei gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei ist anzumerken, dass der Schnitt im Vergleich zu Fig. 1 anders gelegt wurde.
  • Das Kontaktelement 7 weist wieder einen Kontakt 8 und ein Basiselement 10 auf, die beispielsweise miteinander vernietet oder verlötet sind, was durch die Strichelung angedeutet ist. Alternativ können diese einstückig ausgebildet sein oder aber der Kontakt 8 ist in das Basiselement 10 eingesteckt. Das Basiselement 10 ist mit der Brücke 5 vorzugsweise verschraubt, was ebenfalls durch die Strichelung angedeutet ist. Zwischen den beiden Basiselementen 10 liegt die Schmelzsicherung 12, die teilweise in die Brücke 5 eingebettet ist (ebenfalls durch Strichelung angedeutet). Die Verbindung zwischen der Schmelzsicherung 12 und den Basiselementen 10 ist beispielsweise eine Steckverbindung. Die Brücke 5 besteht vorzugsweise aus einem stark ausgasenden Material wie beispielsweise Plexiglas oder POM (Polyoxymethylen).
  • Im Falle eines Fehlerstroms schmilzt die Schmelzsicherung 12, wobei aufgrund der entstehenden Wärme zusätzlich die Brücke 5 ausgast. Dies führt zu einer Druckerhöhung im hermetischen Gehäuse 2, sodass ein zwischen den Basiselementen 10 auftretender Lichtbogen gelöscht wird.
  • In der Fig. 3 ist eine weitere alternative Schalt- und Schutzeinrichtung 1 dargestellt, wobei wieder gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dabei ist die Schalteinrichtung im geschlossenen Zustand dargestellt, d.h. die Kontakte 8 kontaktieren die feststehenden Kontakte 3. Zusätzlich zu Fig. 2 weist die Schalt- und Schutzeinrichtung 1 zwei Laufschienen 13 auf, die jeweils parallel zu den feststehenden Kontakten 3 verlaufen und mit diesen verschraubt sind.
  • Zwischen den Laufschienen 13 ist ein Isolierkörper 14 angeordnet, der an den den Laufschienen 13 gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Spalt aufweist. Der Spalt verläuft dabei parallel zu den Laufschienen 13. Der Isolierkörper 14 besteht dabei aus einem stark gasenden Material wie Plexiglas oder POM. Der Isolierkörper 14 ist dabei beispielsweise mit dem Gehäuse 2 verschraubt. Auf den Basiselementen 10 sind weiter zwei Leitstrukturen 15 angeordnet, zwischen denen sich die Schmelzsicherung 12 erstreckt. Die Leitstrukturen 15 sind keilförmig ausgebildet und beispielsweise mit den Basiselementen 10 verschraubt. Hierdurch wird ein entstehender Lichtbogen beim Schmelzen der Schmelzsicherung 12 über die Leitstruktur 15 in einen Kanal 16 zwischen der Laufschiene 13 und dem Isolierkörper 14 mit dem Spalt geleitet. Der in dem engen Spalt verlaufende Lichtbogen erhitzt den Isolierkörper 14, der dann auszugasen beginnt. Die dadurch entstehende Druckerhöhung lässt dann den Lichtbogen erlöschen.

Claims (8)

  1. Schalt- und Schutzeinrichtung (1) für Hochvolt-Bordnetze, umfassend einen Gleichspannungsschalter und eine Schmelzsicherung (12), wobei der Gleichspannungsschalter ein Gehäuse (2), mindestens zwei feststehende Kontakte (3) und eine Brücke (5), die beweglich zu den feststehenden Kontakten (3) ausgebildet ist, aufweist, wobei
    die Brücke (5) aus einem elektrischen Isolator gebildet ist, wobei auf der Brücke (5) zwei Kontakte (8) angeordnet sind, die derart auf der Brücke (5) angeordnet sind, dass diese bei einer Bewegung der Brücke (5) in Richtung der feststehenden Kontakte (3) die feststehenden Kontakte (3) kontaktieren, wobei die beiden auf der Brücke (5) angeordneten Kontakte (8) durch die Schmelzsicherung (12) miteinander elektrisch verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Schmelzsicherung (12) vollständig in die Brücke (5) eingebettet ist.
  2. Schalt- und Schutzeinrichtung Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (5) aus einem bei der Schmelztemperatur der Schmelzsicherung (12) stark ausgasenden Material besteht.
  3. Schalt- und Schutzeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (5) aus Plexiglas oder Polyoxymethylen besteht.
  4. Schalt- und Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brücke (5) aus einer Keramik besteht.
  5. Schalt- und Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass parallel zu den feststehenden Kontakten (3) elektrisch leitende Laufschienen (13) angeordnet sind, zwischen denen ein Isolierkörper (14) angeordnet ist, der gegenüber den Laufschienen (13) jeweils einen Spalt aufweist.
  6. Schalt- und Schutzeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Brücke (5) Leitstrukturen (15) angeordnet sind, die derart ausgebildet sind, dass diese einen Lichtbogen zwischen die Laufschiene (13) und den Isolierkörper (14) lenken.
  7. Schalt- und Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass oberhalb der Brücke (5) Löschbleche angeordnet sind.
  8. Schalt- und Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Isolierkörper derart angeordnet ist, dass dieser bei Schmelzen der Schmelzsicherung (12) zwischen die Kontakte (8) bewegt wird.
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